TW201101254A - CNC simulating system and signal transform circuit board thereof - Google Patents

Description

201101254 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種CNC操作系統，且特別是有關於 一種CNC操作模擬系統。 【先前技術】 電腦數值控制系統(Computer Numerical Control， ❹ 通常被應用在一台具有各種切削加工刀具的自動加工儀器 上。由於加工過程不可逆，所以對於CNC自動加工儀器的 使用者而言’事先模擬加工狀態是必然的工作；而對於CNC 自動加工儀器的學習者而言，電腦數值控制碼的編寫以及 自動加工儀器的模擬操作，亦至關重要。 目刖的CNC模擬系統’多半是利用電腦軟體，將cnc 自動加工儀器的整體功能模擬出來。因此，使用者可以透 過滑鼠等電腦操作工具，點選虛擬的CNC操作面板，以進 & 行模擬加工的試驗或練習。 然而，正所謂眼熟不如手熟，手熟不如常擺弄；對於 自動加工儀器的學習者而言，位於電腦螢幕上的虛擬CNC 操作面板雖然仿真’確與真實的CNC操作面板相去甚遠， 操作時的手順與熟悉度亦無法從虛擬CNC操作面板上碑 得提升。 & 【發明内容】 本發明之一技術態樣是在提供一種CNC模擬系統，以 201101254 供使用者透過真實的cnc實體掐从二Λ 序的練習。 t體細作面板進行自動加工程 依據本發明-實施方式，咖類_ ⑽ 實體操作面板、一訊號轉接介面以 一 實體操作面板制域供多個操㈣t 2號。訊號轉接介面訊號連接CNC實體操作多= 接介面是用以接收上述多個操作訊號，％ 2卜』 訊號。虛擬工作平台訊號連接訊號轉接介面，虛擬工作平 〇台是用以接收上述數位訊號，以產生至少一模擬影像。藉 此，本CNC模擬系統利用訊號轉接介面來連接CNC實體 操作面板與虛擬卫作平台’進而提升CNC模擬系統之臨場 感。 本發明之另一技術態樣是在提供一種訊號轉接電路 板，以訊號連接一 CNC實體操作面板及一虛擬工作平台， 進而令使用者可以透過CNC實體操作面板在虛擬工^平 台上進行CNC加工程序的練習。 依據本發明另一實施方式，訊號轉接電路板包括至少 一 50-pin牛角型連接插槽、至少一訊號整合單元、至少一 訊號編碼單元以及至少一數位連接插槽。5〇_pin牛角型連 接插槽透過一 5〇-pin牛角型訊號連接線，連接CNC實體操 =面板。訊號整合單元接收多個來自CNC實體操作面板的 操作訊號。訊號編碼單元轉換這些操作訊號為一數位訊 號。數位連接插槽則透過一數位訊號線連接虛擬工作平 台，進而將數位訊號傳輸至虛擬工作平台。藉此，使用者 可以直接操作CNC實體操作面板，以在虛擬工作平台上進 201101254 行CNC加工程序。 【實施方式】 請參照第1圖，其繪示依照本發明一實施方式的CNC 模擬系統之結構示意圖。本實施方式之CNC模擬系統，包 含一 CNC實體操作面板1〇〇、一訊號轉接介面2〇〇以及一 虛擬工作平台300。CNC實體操作面板100係用以提供多 個操作選項，以產生多個操作訊號。訊號轉接介面2〇〇訊 ® 號連接CNC實體操作面板100，訊號轉接介面200是用以 接收上述多個操作訊號’以產生至少一數位訊號。虛擬工 作平台300訊號連接訊號轉接介面2〇〇，虛擬工作平台3〇〇 是用以接收上述數位訊號，以產生至少一模擬影像。藉此， 本CNC模擬系統利用訊號轉接介面2⑽來連接cNc實體 操作面板100與虛擬工作平台3〇〇，進而提升CNC：模擬系 統之臨場感。 Ο 請一併參考第2圖與第3圖，第2圖是第i圖之CNC 實體操作面板1〇〇之結構示意圖，其是綠示⑶〇實體操作 面板100 I有多個操作選項110。使用者可透過這些操作 選=110產生多個操作訊號。這樣的操作介面，通常存在 加工程序的CNC加工機台上;因此，若使用者 3圖之，便能增加其對於CNC機台的熟悉度。第 是t二=NC實體操作面板10°之結構示意圖，其 =第：操作面板100具有-控制程式編碼介面 =1，項120更包含-控制程式編碼介面 121以供使用者進行加工控制㈣編寫。 6 201101254 請繼續參考第4圖，第4圖是本發明一實施方式之訊 號轉接電路板之結構示意圖。為方便解釋，圖中更繪示一 CNC實體操作面板100及一虛擬工作平台3〇(^本實施方 式之訊號轉接電路板210包括至少一 5〇_pin牛角型連接插 槽211、至少一訊號整合單元212、至少一訊號編碼單元 213以及至少一數位連接插槽。

50-pin牛角型連接插槽2Π係用以透過一 5〇_pin牛角 型讯號連接線，連接CNC實體操作面板1〇〇。此規格在一 Ο般CNC加工機台上，已屬共識。訊號整合單元212則用以 接收多個來自CNC實體操作面板1〇〇的操作訊號。具體而 吕，由於目前大部分CNC加工機台的操作選項丨2〇都相當 多，所以通常訊號轉接電路板21〇需要利用兩個5〇_pin牛 角型連接插槽211，才能承接所有的操作訊號。而當這些 操作訊號進入訊號轉接電路板210時，本實施方式利用訊 號整合單元212來彙整這些操作訊號。舉例來說，本實施 方式可利用兩個微控制器輸出/輸入訊號擴充晶片，例如IC Ο 型號：GPBA02A，來承接一個50_pin牛角型訊號連接線所 攜帶的操作訊號。 然後’訊號編碼單元213便可用以轉換這些操作訊號 為一數位訊號，以進一步饋入虛擬工作平台300。舉例來 說，本實施方式可利用一可燒錄式單晶片例如1C型號： MPC8215系列’來轉換操作訊號為虛擬工作平台3〇〇所能 接受的數位訊號。然後透過數位連接插槽，將數位訊號傳 遞至虛擬工作平台300。其中，數位連接插槽可為一 USB 訊號連接插槽214或一 RS232訊號連接插槽215。藉此， 7 201101254 本實施方式之訊號轉接電路板210可供使用者直接操作 CNC實體操作面板100’以在虛擬工作平台3〇〇上進行CNC 加工程序。 值得注意的是’訊號轉接電路板210更可包括多個數 位訊號輸出/輪入插槽216與繼電器217。數位訊號輸出/ 輸入插槽216與繼電器217係用以供訊號轉接電路板210 上的訊號編竭單元213進一步控制多種外接裝置，例如 LED警示燈、風扇或蜂鳴器等。 ❹ 最後，請參考第5圖。第5圖是第1圖之虛擬工作平 台300之結構示意圖，其是繪示虛擬工作平台300為一個 人電腦310。為方便解釋’圖中更繪示一訊號轉接介面 200。個人電腦31〇的主機具有一 USB訊號連接埠311及 一 RS232訊號連接埠312 °訊號轉接介面200可依使用者 喜好，自行選擇使用RS232訊號連接線或USB介面訊號連 接線，以訊號連接訊號轉接介面200及個人電腦310。 雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限 ❹ 定本發明，任何熟習此技藝者’在不脫離本發明之精神和 範圍内，當玎作各種之更動與潤飾’因此本發明之保護範 圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準° 【圖式簡單說明】 為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施方 式能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1圖是本發明一實施方式之CNC模擬系統之結構示 意圖。 201101254 第2圖是第1圖之CNC實體操作面板100之結構示意 圖，其是繪示CNC實體操作面板100具有多個操作選項 110。 第3圖是第1圖之CNC實體操作面板100之結構示意 圖，其是繪示CNC實體操作面板100具有一控制程式編碼 介面121。 第4圖是本發明一實施方式之訊號轉接電路板之結構 示意圖。 〇 第5圖是第1圖之虛擬工作平台300之結構示意圖， 其是繪示虛擬工作平台300為一個人電腦310。 〇 214 : USB訊號連接插槽 216:數位訊號輸出/輸入插槽217 300 :虛擬工作平台 311 : USB訊號連接埠 【主要元件符號說明】 100 : CNC實體操作面板 121 :控制程式編碼介面 210 :訊號轉接電路板 212 :訊號整合單元 110、120 :操作選項 200 :訊號轉接介面 211 : 50-pin牛角型連接插槽 213 :訊號編碼單元 215 : RS232訊號連接插槽 繼電器 310 :個人電腦 312 : RS232訊號連接埠

Claims (1)

1. 201101254 七、申請專利範圍： 1· 一種CNC模擬系統’包含： 一 CNC實體操作面板，係用以提供複數個操作選項， 以產生複數個操作訊號； 一訊號轉接介面，訊號連接該CNC實體操作面板，係 用以接收該複數個操作訊號，以產生至少一數位訊號；以 及 一虛擬工作平台訊被連接該訊號轉接介面，係用以 ❹ 接收至少該數位訊號，以產生至少一模擬影像。 2.如請求項1所述之CNC模擬系統，其中該複數個操 作選項更包括一控制程式編碼介面。 3·如請求項1所述之CNC模擬系統，更包括至少一

   50-pin牛角型訊號速接線，以訊號連接該CNC實體操作面 板及該訊號轉接介面。 4.如請求項1所述之CNC模擬系統’更包括一 RS232 訊號連接線，以訊號連接該訊號轉接介面及該虛擬工作平 台。 5.如請求項1所述之CNC模擬系統，更包括一 USB 介面訊號連接線，以訊號連接該訊號轉接介面及該虛擬工 作平台。 201101254 6. 如請求項1所述之CNC模擬系統’該訊號轉接介面 包括至少一訊號整合單元，以整理該複數個操作訊號。 7. 如請求項6所述之CNC模擬系統，其中該訊號整合 單元為一微控制器輸出/輸入訊號擴充晶片。 ❹ 8·如請求項1所述之CNC模擬系統，該訊號轉接介面 包括至少一訊號編碼單元，以轉換該複數個操作訊號為該 數位訊號。 9. 如請求項8所述之CNC模擬系統，其中該訊號編碼 單元為一可燒錄式單晶片。 10. 如請求項丨所述之CNC模擬系統’該訊號轉接介 ❹ 面包括複數個數位訊號輸出/輸入插槽。 11. 如請求項丨所述之CNC模擬系統，該訊號轉接介 面包括複數個繼電器。 12. 如請求項丨所述之CNC模擬系統’該虛擬工作平 台為一個人電腦。 13. —種訊號轉操電路板，係用以訊號連接一 CNC實 11 201101254 體操作面板及一虛擬工作平台，該訊號轉接電路板包括： 至少一 50-pin牛角型連接插槽，以透過一 50-pin牛角 型訊號連接線連接該CNC實體操作面板； 至少一訊號整合單元’以接收複數個來自該CNC實體 操作面板的操作訊號； 至少一訊號編碼單元’以轉換該複數個操作訊號為一 數位訊號；以及 至少一數位連接插槽’以透過一數位訊號線連接該虛 dl 擬工作平台，進而將該數位訊號傳輸至該虛擬工作平台。 14·如請求項13所述之訊號轉接電路板，其中該數位 連接插槽為一 RS232訊號連接插槽，且該數位訊號線為一 RS232訊號連接線。 15. 如請求項π所述之訊號轉接電路板，其中該數位 q 連接插槽為一 USB訊號連接插槽，且該數位訊號線為一 USB訊號連接線。 16. 如請求項丨3所述之訊號轉接電路板，其中該訊號 整合單元為一微控制器輸出/輸入訊號擴充晶片。 Π.如請求項13所述之訊號轉接電路板，其中該訊號 編碼單元為一可燒錄式單晶片。 12 201101254 18. 如請求項13所述之訊號轉接電路板，更包括複數 個數位訊號輸出/輸入插槽’以供該訊號編碼单元輸出該數 位訊號。 19. 如請求項13所述之訊號轉接電路板，更包括複數 個繼電器，以供該訊號編碼单元輸出該數位訊號。 〇

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